DE102013208144A1 - Automotive body - Google Patents
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Abstract
Eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Stoßfängerquerträger, der an einer Stirnseite eines Längsträgers, der ein Hohlprofil hat, beispielsweise ein Längsträger, der als Strangpressprofil ausgebildet ist, befestigt ist. An dem Stoßfängerquerträger ist ein Stützelement fixiert, das insbesondere bevorzugt an den Stoßfängerquerträger geschweißt ist. Das Stützelement ist gegenüberliegend von zumindest einer Seitenwand des Längsträgers ausgebildet, so dass das Stützelement bei kollisionsbedingt auftretenden Kräften, insbesondere bei einer Kollision mit geringer Überdeckung, wobei die Kräfte in einer Ebene wirken, die senkrecht zu einer Längsrichtung des Längsträgers verläuft, den Längsträger derart stützt, dass der Längsträger in Bezug auf den Stoßfängerquerträger im Wesentlichen an seiner Position bleibt bzw. zwischen dem Stoßfängerquertäger und dem Längsträger erhöhte Kräfte in der Ebene übertragen kann, die senkrecht zu der Längsrichtung des Längsträgers verläuft.A motor vehicle body according to the present invention has a bumper cross member which is fastened to an end face of a side member which has a hollow profile, for example a side member which is designed as an extruded profile. A support element is fixed to the bumper cross member and is particularly preferably welded to the bumper cross member. The support element is formed opposite from at least one side wall of the side member, so that the support element in such a way supports the side member in the event of forces arising from the collision, in particular in a collision with little overlap, the forces acting in a plane that is perpendicular to a longitudinal direction of the side member that the side member remains essentially in position with respect to the bumper cross member or can transmit increased forces in the plane that is perpendicular to the longitudinal direction of the side member between the bumper cross member and the side member.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Stoßfängerquerträger, der an einer Stirnseite eines Längsträgers, der ein Hohlprofil aufweist, befestigt ist.The present invention relates to a motor vehicle body with a bumper cross member, which is fixed to an end face of a longitudinal member having a hollow profile.
Beispielsweise ist aus der Offenlegungsschrift
Eine ähnliche Anordnung einer trägerförmigen Crashbox ist auch in der
Es ist nunmehr Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Stoßfängerquerträger, der an einer Stirnseite eines Längsträgers, der ein Hohlprofil aufweist, befestigt ist, zu schaffen, wobei ein Abreißen bzw. ein Versagen einer Verbindung zwischen dem Stoßfängerquerträger und dem Längsträger insbesondere im Falle einer Kollision mit geringer Überdeckung verhindert ist.It is now an object of the present invention to provide a motor vehicle body with a bumper cross member which is fixed to a front side of a longitudinal member having a hollow profile, wherein a tearing or failure of a connection between the bumper cross member and the side member in particular in the case a collision with low coverage is prevented.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeugkarosserie gelöst, die die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.This object is achieved by a motor vehicle body having the features of claim 1. Preferred developments are listed in the dependent claims.
Eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Stoßfängerquerträger, der an einer Stirnseite eines Längsträgers, der ein Hohlprofil aufweist, beispielsweise ein Längsträger, der als Strangpressprofil ausgebildet ist, befestigt ist. An dem Stoßfängerquerträger ist ein Stützelement fixiert, das insbesondere bevorzugt an den Stoßfängerquerträger geschweißt ist. Das Stützelement ist gegenüberliegend von zumindest einer Seitenwand des Längsträgers ausgebildet, so dass das Stützelement bei kollisionsbedingt auftretenden Kräften, insbesondere bei einer Kollision mit geringer Überdeckung, wobei die Kräfte in einer Ebene wirken, die senkrecht zu einer Längsrichtung des Längsträgers verläuft, den Längsträger derart stützt, dass der Längsträger in Bezug auf den Stoßfängerquerträger im Wesentlichen an seiner Position bleibt bzw. zwischen dem Stoßfängerquertäger und dem Längsträger erhöhte Kräfte in der Ebene, die senkrecht zu der Längsrichtung des Längsträgers verläuft, übertragen kann. Mit anderen Worten stützt das Stützelement den Längsträger derart ab, dass eine Verlagerung des Längsträgers bezüglich des Stoßfängerquerträgers in eine Richtung quer zu der Längsrichtung des Längsträgers nicht oder nicht wesentlich verlagert wird.A motor vehicle body according to the present invention has a bumper cross member which is fixed to an end face of a longitudinal member having a hollow profile, for example, a longitudinal member which is formed as an extruded profile. At the bumper cross member, a support member is fixed, which is particularly preferably welded to the bumper cross member. The support member is formed opposite from at least one side wall of the longitudinal member, so that the support member in collision-related forces, in particular in a collision with low overlap, wherein the forces act in a plane which is perpendicular to a longitudinal direction of the longitudinal member, supports the longitudinal member such in that the side member remains substantially in position with respect to the bumper cross member or is capable of transmitting increased forces in the plane perpendicular to the longitudinal direction of the side member between the bumper cross member and the side member. In other words, the support element supports the longitudinal member such that a displacement of the longitudinal member with respect to the bumper cross member in a direction transverse to the longitudinal direction of the longitudinal member is not or not substantially displaced.
Das Stützelement unterstützt also eine Befestigung des Längsträgers an dem Stoßfängerquerträger, so dass die Befestigung des Längsträgers insbesondere bei einer Kollision mit geringer Überdeckung, bei der Querkräfte auftreten, nicht so stark beansprucht wird, dass diese Befestigung in irgendeiner Form vollständig gelöst wird oder abreißt oder dergleichen.The support member thus supports attachment of the longitudinal member to the bumper cross member, so that the attachment of the longitudinal member, in particular in a collision with low coverage, occur in the transverse forces is not stressed so much that this attachment is completely dissolved or torn off in some form or the like ,
Mit Kräften, die in einer Ebene wirken, die senkrecht zu einer Längsrichtung des Längsträgers verläuft, sind insbesondere Kräfte gemeint, die in Fahrzeugquerrichtung oder in Fahrzeughochrichtung und in eine Richtung zwischen diesen beiden Richtungen verlaufen, und eine gewisse Schubwirkung zwischen dem Längsträger und dem Stoßfängerquerträger erzeugen.By forces acting in a plane which is perpendicular to a longitudinal direction of the longitudinal member, in particular forces are meant, which extend in the vehicle transverse direction or in the vehicle vertical direction and in a direction between these two directions, and generate a certain thrust action between the longitudinal member and the bumper cross member ,
Der Längsträger weist bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt auf. Der Längsträger kann ein einfaches Hohlprofil mit im Wesentlichen einen Hohlraum sein oder kann mehrere Hohlräume in Form eines Mehrfachhohlprofils, insbesondere eines Doppelhohlprofils, aufweisen. Der Profilquerschnitt kann jedoch auch eine andere mehreckige Form oder auch eine runde Form aufweisen.The longitudinal carrier preferably has a rectangular cross section. The longitudinal member may be a simple hollow profile with substantially a cavity or may have a plurality of cavities in the form of a multi-hollow profile, in particular a double hollow profile. However, the profile cross-section may also have another polygonal shape or a round shape.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei der Kraftfahrzeugkarosserie das Stützelement mit der Seitenwand in Kontakt sein. Alternativ kann das Stützelement mit der Seitenwand erst in Kontakt treten, wenn die kollisionsbedingt auftretenden Kräfte wirken.According to the present invention, in the vehicle body, the support member may be in contact with the side wall. Alternatively, the support element can only come into contact with the side wall when the forces resulting from the collision act.
Eine Kollision mit geringer Überdeckung ist insbesondere eine Kollision des Kraftfahrzeugs oder der Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Kollisionsgegner, also einem starren Hindernis oder beispielsweise einem entgegenkommenden Fahrzeug, wobei die kollisionsbedingt auftretenden Kräfte insbesondere in einem äußeren Bereich des Stoßfängerquerträgers wirken. Ein äußerer Bereich des Stoßfängerquerträgers ist dabei ein Bereich, der in Querrichtung den Längsträger in Richtung einer Karosserieseite überkragt.A collision with low overlap is, in particular, a collision of the motor vehicle or of the motor vehicle body with a collision opponent, that is to say a rigid obstacle or, for example, an oncoming vehicle, the forces occurring due to collision in particular acting in an outer region of the bumper cross member. An outer region of the bumper cross member is an area that overhangs the longitudinal member in the transverse direction in the direction of a body side.
Bevorzugt ist der Stoßfängerquerträger an einem linken Längsträger und einem rechten Längsträger befestigt und ist links und rechts symmetrisch aufgebaut, wobei der Stoßfängerquerträger sowohl den linken Längsträger als auch den rechten Längsträger nach außen überkragt. Die vorstehend beschriebene Anordnung der einzelnen Karosserieelemente als auch eine nachstehend beschriebene Anordnung ist dabei bevorzugt links und rechts spiegelsymmetrisch aufgebaut.Preferably, the bumper cross member is on a left side member and a right Side member attached and is symmetrically constructed left and right, the bumper cross member overhanging both the left side member and the right side member outward. The above-described arrangement of the individual body elements as well as an arrangement described below is preferably constructed mirror-symmetrical left and right.
Bevorzugt ist das Stützelement derart angeordnet, dass es zumindest einer inneren Seitenwand des Längsträgers gegenüber liegt. Bevorzugt kann es einer linken inneren Seitenwand und einer rechten inneren Seitenwand des Längsträgers gegenüber liegen. Alternativ oder zusätzlich kann es auch einer unteren inneren Seitenwand und einer oberen inneren Seitenwand des Längsträgers gegenüber liegen. Bevorzugt liegt das Stützelement allen inneren Seitenwänden gegenüber, so dass das Stützelement den Längsträger in alle Richtungen einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung des Längsträgers verläuft, abstützen kann.Preferably, the support element is arranged such that it lies opposite at least one inner side wall of the longitudinal member. Preferably, it may be opposite to a left inner side wall and a right inner side wall of the side member. Alternatively or additionally, it may also be opposite to a lower inner side wall and an upper inner side wall of the side member. Preferably, the support element faces all inner side walls, so that the support element can support the side member in all directions of a plane that is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the side member.
Das Stützelement ist dabei bevorzugt ein Einschubelement, das sich von dem Stoßfängerquerträger nach innerhalb des Hohlprofils des Längsträgers über eine bestimmte und zur Abstützung erforderlichen geeigneten Länge erstreckt. Das Stützelement ist dabei insbesondere der inneren Form des Hohlprofils des Längsträgers angepasst.The support element is preferably an insertion element that extends from the bumper cross member to within the hollow profile of the longitudinal member over a certain and required for supporting appropriate length. The support element is in particular adapted to the inner shape of the hollow profile of the longitudinal member.
Bevorzugt ist das Stützelement ebenfalls in Form eines Hohlprofils ausgebildet, und weist einen äußeren Umfang auf, der dem inneren Umfang des Längsträgers angepasst ist. Im Falle, dass der Längsträger als ein Mehrfachhohlprofil ausgebildet ist, das ein oder mehrere Zwischenwände bzw. Zwischenstege aufweist, können diese Zwischenwände entsprechende Aussparungen aufweisen, um die Wände des Stützelements aufzunehmen.Preferably, the support element is likewise designed in the form of a hollow profile, and has an outer circumference, which is adapted to the inner circumference of the longitudinal member. In the case that the longitudinal member is formed as a multi-hollow profile having one or more intermediate walls or intermediate webs, these intermediate walls may have corresponding recesses for receiving the walls of the support element.
Das Stützelement kann auch einer äußeren Seitenwand des Längsträgers gegenüber liegend ausgebildet sein. Ferner kann es mehreren äußeren Seitenwänden des Längsträgers gegenüber liegend ausgebildet sein. Beispielsweise kann es einer linken äußeren Seitenwand und einer rechten äußeren Seitenwand des Längsträgers sowie zusätzlich oder alternativ einer oberen äußeren Seitenwand und einer unteren äußeren Seitenwand des Längsträgers gegenüber liegend ausgebildet sein. Bevorzugt liegt das Stützelement allen äußeren Seitenwänden des Längsträgers gegenüber, so dass das Stützelement den Längsträger in alle Richtungen einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung des Längsträgers verläuft, abstützen kann.The support member may also be formed opposite to an outer side wall of the longitudinal member. Further, it may be formed opposite a plurality of outer side walls of the longitudinal member. For example, it may be formed opposite a left outer side wall and a right outer side wall of the side member and additionally or alternatively an upper outer side wall and a lower outer side wall of the side member. The support element preferably lies opposite all the outer sidewalls of the longitudinal member so that the support element can support the longitudinal member in all directions of a plane which runs essentially perpendicular to the longitudinal direction of the longitudinal member.
Dabei ist das Stützelement bevorzugt als ein Hülsenelement ausgebildet, das sich von dem Stoßfängerquerträger weg erstreckt und einen äußeren Umfang des Längsträgers über eine geeignete Länge umgibt. Dabei ist ein innerer Umfang des Stützelements bevorzugt einem äußeren Umfang des Längsträgers angepasst.In this case, the support element is preferably designed as a sleeve element which extends away from the bumper cross member and surrounds an outer circumference of the longitudinal member over a suitable length. In this case, an inner circumference of the support element is preferably adapted to an outer circumference of the longitudinal member.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich sowohl ein Einschubelement als auch ein Hülsenelement als Stützelemente anzuordnen.According to one embodiment of the present invention, it is also possible to arrange both a push-in element and a sleeve element as support elements.
Bevorzugt ist der Längsträger zur Energieabsorption durch Verformung in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Mit anderen Worten kann der Längsträger ein sogenanntes Deformationselement sein, das auch als Crashbox bezeichnet wird. Ein derartiges Element ist bevorzugt ein austauschbares Verformungselement, das zwischen dem Stoßfängerquerträger und einem vorderen Ende eines Hauptlängsträgers angeordnet ist. Mit anderen Worten bildet in diesem Fall der Längsträger eine Fortsetzung eines Hauptlängsträgers. Der Hauptlängsträger kann beispielsweise ein sogenannter Motorträger sein. Bevorzugt ist der Längsträger lösbar an dem Stoßfängerquerträger oder/und lösbar an dem Hauptlängsträger befestigt.Preferably, the side member is designed for energy absorption by deformation in a low speed range of a motor vehicle. In other words, the longitudinal member may be a so-called deformation element, which is also referred to as a crash box. Such an element is preferably an exchangeable deformation element, which is arranged between the bumper cross member and a front end of a main longitudinal member. In other words, in this case, the longitudinal member forms a continuation of a main longitudinal member. The main longitudinal member may for example be a so-called engine mount. Preferably, the longitudinal member is releasably secured to the bumper cross member and / or releasably attached to the main longitudinal member.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Kraftfahrzeugkarosserie der vorliegenden Erfindung ist an dem Längsträger bzw. an einem Hauptlängsträger, an den sich der Längsträger anschließt, ein sich nach außen erstreckender Kragträger befestigt. Ein derartiger Kragträger erstreckt sich zwischen dem Stoßfängerquerträger und einem Radhaus nach außen. Insbesondere ist der Kragträger derart angeordnet, dass bei einer Kollision mit geringer Überdeckung ein überkragendes Ende des Stoßfängerquerträgers in Richtung des Kragträgers gedrückt und an diesem abgestützt, so dass sich ein Kräftedreieck zwischen dem Stoßfängerquerträger, dem Kragträger und dem Längsträger ausbildet.According to a preferred development of the motor vehicle body of the present invention, an outwardly extending cantilever beam is attached to the longitudinal member or to a main longitudinal member, which is adjoined by the longitudinal member. Such a cantilever beam extends between the bumper cross member and a wheel arch to the outside. In particular, the cantilever beam is arranged such that pressed in a collision with low overlap an overhanging end of the bumper cross member in the direction of the cantilever and supported on this, so that forms a triangle of forces between the bumper cross member, the cantilever and the longitudinal member.
In diesem Fall ist die Erfindung besonders wirksam, da durch das Kräftedreieck senkrecht zur Längsrichtung des Längsträgers wirkende, also in Fahrzeugquerrichtung und Fahrzeughochrichtung wirkende Kräfte die Befestigung zwischen dem Längsträger und dem Stoßfängerquerträger besonders stark beanspruchen.In this case, the invention is particularly effective, as acting through the force triangle perpendicular to the longitudinal direction of the longitudinal member acting, so acting in the vehicle transverse direction and vehicle vertical forces particularly strong stress the attachment between the longitudinal member and the bumper cross member.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der Längsträger nicht an dem Stützelement fixiert. Der Längsträger ist insbesondere bevorzugt direkt an dem Stoßfängerquerträger befestigt, wobei das Stützelement nur als zusätzliches Querkräfte aufnehmendes Element dient.According to a further preferred embodiment, the longitudinal member is not fixed to the support element. The longitudinal member is particularly preferably attached directly to the bumper cross member, wherein the support member serves only as an additional lateral forces receiving element.
Alternativ kann der Längsträger aber auch zusätzlich an dem Stützelement fixiert sein oder ausschließlich an dem Stützelement fixiert sein. Die Fixierung des Längsträgers kann über zumindest einen Bolzen, eine Schraube oder ähnlichem in eine Richtung senkrecht zur Längsachse des Längsträgers erfolgen.Alternatively, however, the side member may also be additionally fixed to the support member or fixed exclusively to the support member. The Fixation of the longitudinal member can be done via at least one bolt, a screw or the like in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the longitudinal member.
Der Längsträger und/oder das Stützelement und/oder der Stoßfängerquerträger können aus einem metallischen Werkstoff oder einem Kunststoff, beispielsweise faserverstärktem Kunststoff, ausgebildet sein. Der metallische Werkstoff kann ein Leichtmetall, wie Aluminium, oder Stahl sein.The longitudinal member and / or the support element and / or the bumper cross member may be formed of a metallic material or a plastic, for example fiber-reinforced plastic. The metallic material may be a light metal such as aluminum or steel.
Besonders wirksam ist die vorliegende Erfindung, wenn der Längsträger und/oder das Stützelement und/oder der Stoßfängerquerträger aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt besteht und die Kraftfahrzeugkarosserie unter dem Gesichtspunkt einer Gewichtsreduktion, d. h. eines Leichtbaus, konstruiert ist. Das Stützelement ist dabei eine besonders einfache Maßnahme bei einer Kollision mit geringer Überlappung, um ein Abreißen der Verbindung zwischen Stoßfängerquerträger und Längsträger zu verhindern und die damit die Übertragung von Querkräften auf die Kraftfahrzeugkarosserie zu ermöglichen, so dass die Kraftfahrzeugkarosserie über die Querkräfte von einem Kollisionsgegner weggedrückt werden kann.Particularly effective is the present invention, when the side member and / or the support member and / or the bumper cross member is made of an aluminum material and the motor vehicle body from the viewpoint of a weight reduction, d. H. a lightweight construction, is constructed. The support member is a particularly simple measure in a collision with little overlap to prevent tearing off the connection between the bumper cross member and side member and thus allow the transmission of lateral forces on the vehicle body, so that the vehicle body pushed away over the transverse forces of a collision opponent can be.
Die vorstehenden weitergebildeten Merkmale der vorliegenden Erfindung können soweit möglich miteinander beliebig kombiniert werden.The above developed features of the present invention may be arbitrarily combined with each other as much as possible.
Kurzbeschreibung der Figuren:Brief description of the figures:
Es folgt eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die
An dem Stoßfängerquerträger
Wie in
Das Deformationselement
Von dem Deformationselement
Im Falle einer Kollision mit geringer Überdeckung, also einer Kollision, bei dem der Kollisionsgegner im Wesentlichen außerhalb des Längsträgers
Um ein vorzeitiges Versagen der Verbindung zwischen dem Stoßfängerquerträger
Das Stützelement
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel können jedoch das Stützelement
In dem Ausführungsbeispiel wurde die Verbindung von vorderem Stoßfängerquerträger
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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